Файл: 2Федеральное агентство по рыболовству Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования.docx

Тепловой расчет водогрейного котельного агрегата КВ-ГМ-23,26-150

Тепловой баланс парогенератора можно охарактеризовать равенством прихода и расхода тепла. Тепловую эффективность котлоагрегата и его качество работы описывается коэффициентом полезного действия – КПД.

Приходную часть теплового баланса котельного агрегата определяют по формуле:

, кДж/кг (13)

где Q_р^р– располагаемая теплота;

Q_н^р – наименьшая теплота сгорания топлива для мазута Q_н^р =40610 кДж/кг;

Q_ф.т.– физическая теплота топлива, принимаем Q_ф.т.= 176,9 кДж/кг;

Q_т.в.– физическая теплота воздуха, которая подается в топку котельного агрегата в процессе подогрева его вне котлоагрегата, принимаем Q_т.в.= 0, потому что воздух перед подачей в котел дополнительно не подогревается;

Q_пар.– теплота, которая вносится в котлоагрегат в процессе парового распиливания жидкого топлива, кДж/кг – принимаем Q_пар.= 434 кДж/кг .

Располагаемая теплота для котла КВГМ-23,26-150 составит:

кДж/кг.

Расходная часть теплового баланса котельного агрегата складывается из нижеприведенных составляющих:

. (14)

Тепловой баланс котельного агрегата формируется применительно к установленному тепловому режиму, при этом потеря теплоты выражается в процентах располагаемой теплоты:

(15)

Разделив уравнение (13) на получаем его в ниже представленном виде:

, (16)

где q₁ – полезная использованная в котельном агрегате теплота;

q₂ – потери теплоты с уходящим газом;

q₃ – потери теплоты от химической неполноты сгорания газа;

q₄ – потери теплоты от механической неполноты сгорания газа;

q₅ – потери теплоты от наружного охлаждения

---

;

– потери от физической теплоты, которая содержится в удаляемом шлаке и от потерь от охлаждения панелей;

q_6шл.= 0, так как в качестве топлива используется газ;

q_6охл= 0, так как охлаждение элементов котельного агрегата КВГМ-23,26-150

не предусмотрено его конструкцией.

КПД котельного агрегата рассчитывается с помощью уравнения обратного баланса (17):

( , % (17)
Потери теплоты с уходящими газами определяется по формуле:

, % (18)

где Н_ух – энтальпия уходящих газов из котельного агрегата, определяющаяся из таблицы 3 по температуре уходящих газов 155 ˚С:

Н_ух = 2748,44 кДж/м³; Н_х.в.^о – энтальпия теоретического объема холодного воздуха при температуре 30 ^оС. Данная величина определяется по формуле:

, кДж/м³ (19)

,

.





Определяем потери тепла от химической теплоты сгорания.

Для жидкого топлива и экранированной топки принимаем:

q₃=0,5%.

Определяем потери тепла в окружающую среду, %, по формуле:

, (20)

где – потери тепла в окружающую среду при номинальной нагрузке котельного агрегата КВ-ГМ-23,26-150: ;

– номинальная нагрузка котла, т/ч;

– расчетная нагрузка котла, т/ч.

,

%.

Сумма тепловых потерь:

---

, (21)

%.

Рассчитаем коэффициент полезного действия котла по формуле (17)

,

.

Для последующих расчетов определяем коэффициент сохранения тепла, по формуле:

, (22)

,

.

Определяем полезную мощность котла, кВт, по формуле:

, (23)

где – номинальная мощность котла КВ-ГМ-23,26-150,

,

кВт

Определяем расход топлива, которое попадает в топку котлоагрегата, м³/с, по формуле:

, (24)



м³/с.

Расчетный расход топлива (25):

, (25)

,

м³/с.
Таблица 5. Тепловой баланс котла

№	Наименование	Обозначение	Размерность	Значение
1	Располагаемое тепло топлива			41221
2	Температура уходящих газов	tух	°C	155
3	Потери тепла от механического недожога	q4	%	0
4	Потери тепла с уходящими газами	q2	%	5,42
5	Потери тепла от химического недожога	q3	%	0,5
6	Потери тепла в окружающую среду	q5	%	0,7
7	Коэффициент сохранения тепла топкой
8	Сумма тепловых потерь		%
9	КПД котлоагрегата		%
10	Полезная мощность котла	Q1	кВт	16,282
11	Расход топлива	Вр	( /с)	0,431

---

6. 1   2   3   4   5   6

---

Тепловой расчет топочной камеры

Поверочный расчет топочной камеры котлоагрегата производится по средствам определения значения действительной температуры дымовых газов на выходе топочной камеры котельного агрегата с помощью выражения:



где Т_a – значение абсолютной температуры продуктов сгорания, К;

М – параметр, который учитывает распределение температуры по высоте топки;

– коэффициент сохранности теплоты;

В_р – величина расчетного расхода топлива, м³/с;

F_ст – площадь стен топки, м²;

– коэффициент тепловой эффективности экрана;

– величина черноты топки;

Vc_ср – суммарная теплоемкость продуктов сгорания 1 м³ топлива в интервале температур , кДж/(кг·К);

– коэффициент излучения для абсолютно черного тела, Вт/(м²К⁴).

С целью определения значений действительной температуры , задаемся ее величиной .

Исходя из принятой температуры газов на выходе топки и адиабатической температуре сгорания топливной массы Т_а определяются тепловые потери.

После этого с помощью известных геометрических характеристик топочной камеры, рассчитывается действительная температура на выходе топки.

Поверочный расчет топки проводится в следующем порядке.

Для предварительно принятой температуры определяется энтальпия продуктов сгорания на выходе топки по таблице 4.

кДж/м³.

Полезное тепловыделение рассчитывается по формуле:
(27)

---